卡尔费休法在大米水分测定中的应用

[目的]探寻一种可以准确、快速地测定大米中水分含量的方法。[方法]采用卡尔费休水分仪测定大米中的水分含量,并将其测定结果与国标的检测方法直接干燥法测定大米中水分含量的结果进行比较。[结果]试验表明,卡尔费休法测定的大米中水分含量与国标法的测定结果无显著性差异,且重现性好、操作方便快捷,可用于大米中水分的分析检测。[结论]研究可为大米中水分的日常检测提供参考依据。     

干燥过程中稻米玻璃化转变的试验研究

利用玻璃化转变理论对稻米的干燥过程进行了试验研究。在干燥过程中，稻米会发生玻璃化转变现象。稻米的含水率越高，其玻璃化转变温度越低。建立了稻米玻璃化转变温度与其含水率之间的关系方程式：Tg=77.1-1.7w。发生玻璃化转变以后，稻米胚乳组织的淀粉颗粒变得杂乱无序，应力裂纹率明显上升，稻米能够承受的破裂载荷显著下降。     

对不同含水量粳稻谷T_2峰面积和MRI图像的定量分析

【目的】水分含量是影响粳稻谷储藏、干燥的主要因素之一,探讨粳稻谷的反演峰与其含水量的数学关系式,通过提取MRI图像灰度值,拟合灰度值与含水量的数学方程,为快速测定粳稻谷水分提供新方法并为分析粳稻谷水分状态和分布提供新思路。【方法】将粳稻谷含水量分别调节为14.963%、15.830%、16.232%、16.299%、18.340%、19.581%、20.707%、22.290%和24.259%,平衡水分之后基于低场核磁(LF-NMR)技术采集不同含水量的粳稻谷数据,利用低场核磁自带CONTIN程序对数据进行定性反演和成像,对不同反演峰进行定量分析,拟合出粳稻谷含水量与其T21峰、T22峰之间的数学关系式,使用MATLAB软件对不同含水量粳稻谷MRI图像进行灰度值采集,并将灰度值与水分进行方程拟合,探究LF-NMR数据与水分的内在关系。【结果】不同含水量粳稻谷的不同反演峰的峰值时间是相对稳定的,但随着含水量的增加,粳稻谷水质子的自由度增高,峰值时间略微增大。利用线性拟合得到粳稻谷含水量与其低场核磁反演峰T21峰面积的拟合方程为y=0.0013x-2.0938(r2=0.9984,P0.01);含水量低于16%的粳稻谷T22峰不出现,粳稻谷含水量较高时,T22峰面积随着水分含量的增加而不断增大,并且具有显著的相关性(P0.01),拟合方程为y=0.0082x+16.074(r2=0.9817),T23的峰面积随着粳稻谷含水量的增加不断减小。当粳稻谷含水量不断增高,图像平均灰度值则不断降低,对图像的平均灰度值进行回归分析,得到回归方程y=-2.251x+42.712(r2=0.861),利用MATLAB R2014a软件对图像灰度数据进行采集、分析,建立图形发现低水分含量粳稻谷图像的灰度级比高水分含量粳稻谷图像灰度等级跨度大;但同一灰度等级下,高水分含量粳稻谷的灰度像素出现频率比低水分含量灰度像素出现频率高。体现了高水分粳稻谷整体质子密度和质子信号强度较为均匀,而低水分粳稻谷的质子密度和质子信号强度均匀性较差,证明了水分过低时稻谷内部的水分分布的不均匀性,结合MRI图像可知低水分稻谷水分主要集中在胚部和背部,而高水分粳稻谷内部水分分布较为均匀。【结论】粳稻谷的含水量与低场核磁数据具有极高的相关性,可以利用LF-NMR技术快速检测粳稻谷水分含量和水分分布,通过粳稻谷MRI图像可以直观观测粳稻谷内部水分状态。     

Development of an automatic rice-quality inspection system

The need has arisen in rice-drying facilities in Japan for an automatic method to measure quality aspects of rice when it arrives at the drying facility. A near-infrared (NIR) transmission instrument was used to obtain NIR spectra of damp rough rice and damp brown rice. Calibration models were developed from the original spectra and reference analysis data to determine moisture and protein content of the samples. A visible light (VIS) segregator was used to determine sound whole kernel of brown rice. The precision and accuracy of the NIR instrument and the VIS segregator were found to be sufficiently high to determine moisture and protein content, and sound whole kernel ratio. An automatic rice-quality inspection system was consequently developed. The system consisted of a rice huller, a rice cleaner, an NIR instrument and a VIS segregator, and it was controlled by a computer. Based on the rice-quality information, this system enabled rough rice transported to a rice-drying facility to be classified into six qualitative grades.     

稻谷加工断裂面裂纹显微图像识别研究

针对稻谷加工破损问题,提出了基于图像处理稻谷断裂面裂纹识别方法。通过剪切试验后获取稻谷断 裂面显微图像,提取其裂纹特征参数并进行了T 检验及BP 神经网络识别研究。结果表明,两种稻谷特征参数K 值差 异性显著,干燥和未干燥稻谷裂纹的准确识别率分别为96.4%和83.3%,用图像识别的方法可判断稻谷加工时的水 分条件,对稻谷的贮藏及加工条件的控制具有一定的指导意义。     

关于提高称重法木材含水率测算精度的探讨

该文以兴安落叶松为研究对象,探讨了试件锯解时因摩擦热造成的水分损失,试件在烘箱中烘干时间过长而产生的热分解,试件带热称重时重量传感器的温度效应等因素对采用称重法检测木材含水率的测量精度的影响;试验获得了相应的修正公式,对多片试件平均含水率的传统计算法进行了修正.研究表明:锯解时木材水分损失对称重法测量精度的影响程度随含水率升高而增大;过长时间在烘箱中的热分解,带热称重时重量传感器的温度效应等对称重法测量精度除极精确的研究外,可以忽略.     

发芽糙米的干燥特性研究

为探讨干燥条件对发芽糙米含水率变化的影响,应用薄层干燥试验台,研究干燥温度、表现风速以及相对湿度对发芽糙米含水率变化的影响。利用Matlab软件和Excel软件处理试验数据,建立了相关的薄层干燥数学模型。结果表明,干燥温度和表现风速对发芽糙米含水率变化影响显著,而相对湿度对其影响较小;依据试验数据建立的薄层干燥数学模型可以描述和预测发芽糙米干燥过程中水分的变化规律,其相关系数为0.9854。试验结果可以为研究发芽糙米干燥过程中水分变化规律提供理论依据。     

用二次旋转设计及优化方法探索稻谷的烘干工艺

本研究用二次旋转正交组合试验设计方法,建立了描述稻谷横流循环烘干系统工艺性能指标的数学模型,并采用非线性优化方法以寻求不同原始水分下稻谷横流循环烘干工艺最佳参数。     

间歇微波干燥过程中木材内含水率动态分布规律

为研究微波干燥过程中木材内部的含水率动态分布规律,以红橡和南方松木材为研究对象,采用无损检测的X射线扫描方法,揭示间歇微波干燥过程中木材内部含水率分布的动态变化规律。结果表明:微波干燥的绝大部分时间内,木材厚度方向存在着整体性内高外低的含水率梯度场;随着干燥过程的进行,木材内部水分更趋均匀,当木材平均含水率在10%以下时,木材内水分分布非常均匀;在整个微波干燥过程中,木材内部虽然发现了部分内层含水率低于外层的情况,但并未出现与常规干燥相反的含水率梯度。     

基于SPSS软件对水稻育秧土水分测定结果的拟合和修正

现采用TK100多功能水分测定仪对水稻育秧土进行水分测定。通过SPSS21.0软件,以TK100多功能水分测定仪测定的含水率为自变量,实际含水率(烘干法测得育秧土含水率)为因变量进行曲线拟合,并对拟合出的三种方程相关系数R、回归显著性检验的F值以及F值的显著水平P值进行对比分析,得出最优拟合曲线方程y=2.84-0.05x+0.007 25x2。在验证试验中,拟合函数计算出的含水率与烘干法测得的含水率配对t检验结果无显著差异,拟合曲线恰当、准确。     

方便米饭变温压差膨化干燥工艺及品质研究

应用变温压差膨化干燥法制备了方便米饭,并对方便米饭的品质进行了研究。探讨了预干燥米饭水分含量和冷冻处理次数对方便米饭品质的影响。结果表明,未经冷冻的含水量41-4％的米饭经膨化干燥后在复水时间、复水特性及食味感官方面效果较好。同市售方便米饭相比较,膨化干燥法制成的方便米饭样品B具有良好的复水性能,成品复水后粘度、硬度、弹力性等口感和风味与新鲜米饭较为相似,复水时间只需8min,复水率可达2．57。该研究表明。应用变温压差膨化法可以制备高品质的方便米饭,为方便米饭的工业化生产提供了技术支持。     

烤烟上部叶带茎烘烤水分状态及形态变化分析

[目的]探讨带茎烘烤烟叶失水干燥特性,为优化烤烟烘烤工艺提供参考依据.[方法]测定带茎烘烤过程烟叶叶片和主脉的水分含量、状态及形态收缩率,与不带茎烟叶进行比较,并将烟叶水分指标与形态指标进行相关性分析.[结果]带茎烘烤烟叶的整叶、叶片及主脉水含率均高于不带茎烟叶;带茎烟叶水分迁移表现为茎秆中的自由水向主脉和叶片迁移,使带茎烟叶叶片和主脉自由水含量和所占比例均高于不带茎烟叶.干叶前带茎烟叶叶片厚度收缩率显著小于不带茎烟叶叶片(P<0.05,下同),干叶后带茎烟叶叶片厚度收缩率显著大于不带茎烟叶叶片;烘烤过程带茎烟叶主脉直径收缩率显著小于不带茎烟叶;烘烤过程烟叶叶片和主脉自由水含量与其水含率呈极显著正相关(P<0.01).[结论]烟叶形态收缩与自由水含量及其水含率密切相关,可根据烟叶形态收缩判断烘烤过程烟叶水分含量和状态.     

烘干稻谷红外成分检测与玻璃化转变比较研究

为解决烘干过程中稻谷品质成分难连贯性检测问题,采用近红外成分检测及傅立叶红外光谱检测,测试了烘干过程中稻谷的水分、淀粉、蛋白质成分的过程变化,分析了烘干稻谷的直链淀粉、蛋白质品质含量与其红外光谱的变化关联特性,基于TG/DSC测试,考察了烘干稻谷的品质成分与玻璃化转变性能.结果表明:随干燥时间增加,烘干稻谷内水分、蛋白质含量逐渐减小,直链淀粉含量增加;稻谷内部的直链淀粉、蛋白质出现K-M值及波数改变;随TG/DSC测试温度增加,稻谷的热重损失减小,热流则出现相反变化,烘干稻谷的玻璃化转变温度则降低并波动变化,综合影响干燥稻谷的营养品质.     

TDR测定不同湿度土壤含水量的精度比较研究

[目的]探讨TDR测定土壤含水量的原理,找出TDR测量土壤含水量的适合范围.[方法]用波兰TDR/MUX/mpts水分测定仪,对不同湿度土样的体积含水量进行测定,同时用烘干法和环刀法分别测量其质量含水量和容重,然后转化成体积含水量与TDR的测量值进行比较.[结果]对于质量含水量为0～5％之间的干燥土壤和质量含水量为22％以上的湿润土壤,TDR的测量精度较低.与烘干法相比,绝对误差均大于2％,相对误差大于10％.对于质量含水量为5％ ～22％之间的土壤,TDR的测量精度较高.[结论]在湿润或半湿润地区,TDR法测量土壤体积含水量有较高的精度.     

Development of real-time onion disease monitoring system using image acquisition

In this study, real-time disease monitoring was conducted on onion which is the most representative crop in Republic of Korea, using an image acquisition system newly developed for the mobile measurement of phenotype. The purpose of this study was to improve the accuracy of prediction of disease and state variables by processing images acquired from monitoring. The image acquisition system was consisted of two parts, a motorized driving system and a PTZ (pan, tilt and zoom) camera to take images of the plants. The acquired images were processed as follows. Noise was removed through an image filter and RGB (red, green and blue) colors were converted to HSV (hue, saturation and value), which enabled thresholding of areas with different colors and properties for image binarization by comparing the color of onion leaf with ambient areas. Four objects with the most significant browning in the onion leaf to the naked eye were selected as the samples for data acquired. The thresholding method with image processing was found to be superior to the naked eye in identifying accurate disease areas. In addition, it was found that the incidence of disease was different in each disease area ratio. As a result, the use of image acquisition system in image processing analysis will enable more prompt detection of any changes in the onion and monitoring of disease outbreaks during the crop lifecycle.     

X射线扫描法和切片法测量干燥过程中杉木含水率分布的比较研究

以杉木Cunninghamia lanceolata人工林木材为研究对象,分别采用X射线扫描法和切片法研究了常规干燥过程中木材内含水率分布规律,以期检验X射线扫描法的测量精度,探讨采用X射线法动态检测干燥过程中木材内含水率分布的可行性。结果表明:在各个干燥阶段,X射线扫描法测得的厚度方向各层含水率测量值与用切片法得到的含水率测量值之间无显著差异（P＞0.05）,且两者之间相关的决定系数在0.90以上;在整个干燥阶段,切片法测量的每层含水率值大多低于利用X射线扫描法的测量值,在含水率较高阶段（55%,46%,34%）,两者之间的差值大于含水率较低阶段（26%,20%,12%,8%）。由此可见,采用X射线扫描法测量干燥过程中木材内含水率分布是切实可行的。图1表1参13     

水稻多级顺流间歇式干燥工艺一分级水分、缓苏时间的试验研究

在水稻多级顺流间歇式干燥工艺的研究中，借助于自行设计的顺流干燥试验台研究水稻在二级与三级干燥过程中最终水分和爆腰率增值的变化情况，分析缓苏时间与煤腰率增值关系，获得不同初始水分的适当干燥级数和较佳缓苏时间．     

传统发酵米粉烘干设备及工艺的研究

[目的]提高米粉生产效率,使米粉的生产周期不受天气限制,促进传统米粉由手工生产向规模化生产的转变。[方法]采用吊篮式低温分段烘干设备对传统发酵米粉进行烘干,以烘干后水分含量、米粉风味等为指标,通过比较不同烘干温度、烘干时间和烘干速率等参数,确定了最优烘干工艺。[结果]采用吊篮式低温分段烘干设备进行传统发酵米粉的烘干,具体烘干温度应在35～38℃自动控制,烘干速度为转速9.0 Hz,烘干时间为:第1阶段38℃,3 h;第2阶段34℃,3 h。[结论]生产的产品质量稳定,不龟裂,断条率低,具有传统发酵米粉的特殊风味。     

水稻种子含水量及其对贮藏寿命的影响

 以粳稻幸实(Oryza sativa L. subsp. japonica cv. Xingshi )，籼稻桂早2号(Oryza sativa L.subsp. indica cv. Guizao 2)水稻种子为试材，研究不同含水量水稻种子在-20℃和室温（25℃）条件下贮藏5年后的活力变化及其生理生化基础。结果表明，适度超干处理能延长种子的贮藏寿命，种子活力保持与种子含水量和贮藏温度密切相关。籼稻桂早2号种子耐干性较强，在含水量降至2.4%时，种子活力与5.8%相比无显著差异，而粳稻幸实种子活力极显著下降。不同含水量水稻种子抗氧化酶活性、可溶性蛋白和热稳定蛋白含量与种子活力呈正相关，ABA含量、磷脂酶活性随含水量降低而升高，说明种子耐干性的获得是多种生理机能共同作用的结果。幸实种子可溶性蛋白含量大大高于桂早2号，这可能是幸实种子较不耐干的关键因素。     

两种园林用FDR土壤水分传感器的精度校正

利用质地差异较大的园土及草炭∶陶粒∶园土=3∶1∶1（体积比）的混合基质对2种土壤水分频域反射仪（FDR）进行了室内标定.结果显示,在目前园林应用的测量精度内,土壤质地对两种FDR土壤水分传感器的测量影响不显著,但FDR测量值较烘干法明显偏高,校正斜率介于0.68～0.70之间.相关分析表明FDR测量值与真实值之间有极显著的相关性,相关系数大于0.97.利用获得的线性函数进行校正,校正后的土壤水分值与采用传统的烘干称重法测得的值相符.基于以上结果,FDR土壤水分传感器能准确、快速测定土壤含水量,在城市园林节水灌溉管理中发挥重要作用.